Гарвардским ученым удалось сделать своего таракана-микроробота еще меньше. Но он ползает вокруг так же быстро.
Ученые из Гарварда упаковали сенсоры и схемы своего робота-Хамра размером с таракана в более крошечную конструкцию размером с Пенни. Получивший название HAMR-JR, микроробот вдвое меньше предыдущей версии, но он может выполнять большинство своих подвигов, включая бег, прыжки и перенос тяжелых полезных нагрузок.
Маленький, но могучий, поэтому длина тела Хамра-младшего составляет всего лишь 2,25 сантиметра, а весит он 0,3 грамма, что составляет лишь малую толику настоящего Пенни. Робот может пробегать 14 длин тела в секунду, что делает его одновременно самым маленьким и самым быстрым микророботом.
Учитывая размеры конструкции, отмечает исследовательская группа, Хамр-младший демонстрирует впечатляющий набор действий, поскольку большинство роботов такого масштаба могут выполнять только основные задачи мобильности.
“Платформа HAMR возникла в результате нашего исследования стратегий изготовления и приведения в действие в миллиметровом масштабе”, – сказал Вуд, соавтор статьи о HAMR-JR из Гарвардского института биологической инженерии Висса. “Наши методы позволяют нам создавать роботов, которые не жертвуют сложностью, поскольку размер уменьшается, и позволяют нам создавать роботов, которые соперничают с некоторыми возможностями их биологических аналогов.
Чтобы соединить ловкого с миниатюрой, ученые использовали тот же процесс изготовления, который они использовали для предыдущей версии Хамра-младшего, вдохновленной тараканом. Этот метод основан на гравировке компонентов роботов на двумерных слоях вырезанных лазером материалов, прежде чем они появятся в трехмерной структуре.
ПК-МЭМС, как его называют (для печатных микроэлектромеханических систем), является более простым способом построения сложных трехмерных структур сантиметрового размера-намного проще, чем кропотливая сборка каждого крошечного компонента, которая в случае микророботиков часто оказывается столь же не эффективной и медленной.
Исследователи обнаружили, что они могут просто сжать 2D-дизайн более крупной версии HAMR-JR, чтобы воссоздать меньший робот с теми же функциональными возможностями.
“Самое замечательное в этом упражнении то, что нам не пришлось ничего менять в предыдущем дизайне”,-сказал Каушик Джаярам, первый автор статьи о Хамре-младшем из Гарвардского Института Висса. “Мы доказали, что этот процесс может быть применен практически к любому устройству самых разных размеров.”
Предшественник микроробота сделал себе имя тем, что научился ходить по воде, нырять и лазать, а также бегать и прыгать. Используя многофункциональные подушечки для ног, Хамр размером с таракана мог плавать по водной поверхности, а затем использовать электричество, чтобы уменьшить напряжение на поверхности и погрузиться сам, подобно ныряющему жуку.
Однако масштабирование робота вниз изменило такие параметры, как длина шага или жесткость суставов. Исследователи должны были разработать новые модели для метрик, включая скорость бега или силу ног, и пока не ясно, способен ли Хамр-младший плавать.
Используя тот же механизм всплывающих окон, Гарвардские ученые также строили микророботы, вдохновленные биологией пчел, называемых Робоби, которые при размере примерно в половину размера скрепки и менее одной десятой грамма летают вокруг, используя искусственные мышцы, сделанные из материалов, которые сокращаются при подаче напряжения.
Робоби, в дополнение к полету, были разработаны, чтобы вести себя как пчелы: снабженные умными датчиками, они могут чувствовать и реагировать на окружающую среду, а также координировать свое поведение с поведением других роботов, чтобы летать как колония. Исследовательские группы, стоящие за Хамр и Робоби, уверены, что микророботы будут использоваться в различных ключевых секторах, таких как опыление сельскохозяйственных культур, поисково-спасательные миссии, наблюдение, а также мониторинг погоды, климата и окружающей среды.
